一種永磁同步電機(jī)Id＝0電流控制算法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】的永磁同步電機(jī)Id=0電流控制算法，包括：最大相電流處相位檢測步驟、積分相位超前補(bǔ)償步驟；所述最大相電流處相位檢測步驟，即通過電流傳感器檢測定子相電流，并求得多個(gè)相電流周期中電流的最大值，同時(shí)記錄相電流最大時(shí)通過計(jì)算得到的對應(yīng)電角度；所述積分相位超前補(bǔ)償步驟，即將相電流最大時(shí)檢測到的電角度與90°相減得到相位差，然后將該相位差乘以增益以后累加到相位超前補(bǔ)償角度值上，最后使用該相位超前補(bǔ)償角度值實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的Id=0控制。其技術(shù)效果是：通過最大相電流處相位檢測和積分相位超前補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算量較小且穩(wěn)定性較好的Id=0控制，減少了輸出同等轉(zhuǎn)矩時(shí)所需的相電流幅值，提升了電機(jī)效率。
【專利說明】—種永磁同步電機(jī)Id = O電流控制算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種應(yīng)用于永磁同步電機(jī)的Id = 0電流控制算法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于不同用途的永磁同步電機(jī)，電機(jī)電流控制的算法各不相同。可采用的控制算法主要有:ld=0控制、COsp = I控制、最大轉(zhuǎn)矩控制、弱磁控制、最大輸出功率控制等。其中，Id = O控制實(shí)現(xiàn)最為簡單。在永磁同步電機(jī)中，若直接根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置給出控制電壓，由于電樞反應(yīng)等因素的影響，定子相電流相量/將會(huì)滯后于電機(jī)反電動(dòng)勢相量矣,。Id = O控制通過對控制電壓進(jìn)行相位超前補(bǔ)償，使得/與A同相。對永磁同步電機(jī)來說，此時(shí)產(chǎn)生目標(biāo)轉(zhuǎn)矩所需要的定子相電流較小，從而使銅耗下降，電機(jī)效率提高。一般采用對齊相電流/過零點(diǎn)和矣,過零點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)Id = 0控制。然而，受相電流紋波影響，準(zhǔn)確檢測相電流過零點(diǎn)較為困難，實(shí)際對電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)該控制律穩(wěn)定性差且效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有電流控制算法的不足，提供一種永磁同步電機(jī)Id=O電流控制算法；該算法實(shí)現(xiàn)的控制律計(jì)算量更小，穩(wěn)定性更強(qiáng)，可以減少相電流幅值，同時(shí)提聞電機(jī)效率。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種永磁同步電機(jī)Id = 0電流控制算法，包括最大相電流處相位檢測步驟、積分相位超前補(bǔ)償步驟，其特征在于:
[0005]所述最大相電流處相位檢測步驟，即當(dāng)電機(jī)極對數(shù)為P時(shí)，通過電流傳感器檢測定子相電流i，并求得每P個(gè)相電流周期中電流的最大值Im，同時(shí)記錄相電流最大時(shí)通過旋轉(zhuǎn)變壓器采集到的轉(zhuǎn)子機(jī)械角度0m;然后，將機(jī)械角度轉(zhuǎn)化為電機(jī)對應(yīng)相的電角度0M-j;此時(shí)，M為電機(jī)相數(shù)，j (I 5? j 5? M)表示相序號,轉(zhuǎn)化公式為:
[0006]0 em_j=(p 0 m-360° (j-1) / M) % 360°
[0007]其中，％為取模運(yùn)算；
[0008]所述積分相位超前補(bǔ)償步驟，即當(dāng)控制電壓的相序號為j (I ^ j ^ M)時(shí)，將相電流最大時(shí)檢測到的電角度與90°相減得到相位差A(yù) 0，然后將A 0乘以增益k以后累加到第j相的相位超前補(bǔ)償角度值上，該過程實(shí)際上是一個(gè)積分過程，其計(jì)算公式如
下:
[0009]
θv-J = Ocp-J +KOem-J-9Q)=0<P_J +kA0
[0010]通過積分，可以獲得實(shí)際所需第j相的相位超前補(bǔ)償角度值，然后使用如下公
式生成電機(jī)矢量控制電壓:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種永磁同步電機(jī)Id=O電流控制算法,包括最大相電流處相位檢測步驟、積分相位超前補(bǔ)償步驟，其特征在于: 所述最大相電流處相位檢測步驟，即當(dāng)電機(jī)極對數(shù)為P時(shí)，通過電流傳感器檢測定子相電流i，并求得每P個(gè)相電流周期中電流的最大值Im，同時(shí)記錄相電流最大時(shí)通過旋轉(zhuǎn)變壓器采集到的轉(zhuǎn)子機(jī)械角度0m;然后，將機(jī)械角度轉(zhuǎn)化為電機(jī)對應(yīng)相的電角度此時(shí)，M為電機(jī)相數(shù)，j (I≤ j ≤ M)表不相序號,轉(zhuǎn)化公式為:
θ em-j=(p 0 m-360° (j-1) / M)% 360
其中，％為取模運(yùn)算； 所述積分相位超前補(bǔ)償步驟，即當(dāng)控制電壓的相序號為j(l ^ j ^ M)時(shí)，將相電流最大時(shí)檢測到的電角度0 與90相減得到相位差A(yù) 0，然后將A 0乘以增益k以后累加到第j相的相位超前補(bǔ)償角度值上，該過程實(shí)際上是一個(gè)積分過程，其計(jì)算公式如下:
【文檔編號】H02P21/14GK103684187SQ201310745247
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】匡敏馳, 朱紀(jì)洪 申請人:清華大學(xué)